CZ286361B6 - Kolejové vozidlo s vagónovou skříní a způsob jeho výroby - Google Patents

Abstract

Kolejové vozidlo s vagonovou skříní je modulové konstrukce a jeho vagonová skříň /2/ se skládá z jednotlivě vyrobených prefabrikovaných modulů /5, 6, 7, 8/, jako jsou například podlahový modul /5/, střešní modul /6/ a moduly /7/ postranních stěn, případně moduly čelních stěn nebo modul řídicí kabiny /4/, které jsou navzájem spojeny v místě příslušných sousedních okrajů podélných stran. Ve vagonové skříni /2/ jsou umístěna fluidní a/nebo elektrická vedení, která vystupují z jednoho modulu /5, 6, 7, 8/ do druhého a na nichž jsou na přechodu z jednoho modulu /5, 6, 7, 8/ do druhého instalovány spojovací prostředky. Moduly /5, 6, 7, 8/ jsou opatřeny tvarovanými profily, ve kterých jsou umístěna fluidní a/nebo elektrická vedení. Kolejové vozidlo se vyrábí tím způsobem, že se každý jednotlivý modul /5, 6, 7, 8/ vyrobí, zcela dokončí a vyzkouší a takto hotové moduly /5, 6, 7, 8/ se pak smontují a bezpečně a trvanlivě navzájem spojí podél sousedních okrajů podélných stran. Před spojením jednohŕ

Description

Vynález se týká kolejového vozidla s vagonovou skříní, modulové konstrukce, jehož vagónová skříň se skládá z jednotlivě vyrobených prefabrikovaných modulů, jako jsou například podlahový modul, střešní modul a moduly postranních stěn a případně moduly koncových stěn nebo modul řídicí kabiny, které jsou navzájem spojeny v místě příslušných sousedních okrajů podélných stran, a dále způsobu výroby tohoto kolejového vozidla.

Dosavadní stav techniky

U známého kolejového vozidla tohoto druhu popsaného například v WO 93/19965 je vagónová skříň sestavena z podlahového modulu a postranních stěn a střechy, které tvoří jednotlivě nebo dohromady další modul. U této konstrukce je sice podlahový modul při montáži volně přístupný, avšak při výrobě modulu, která na něm spočívá, vznikají stejné těžkosti, jako kdyby byl vrchní modul sestavován přímo na podlahovém modulu.

Podstata vynálezu

Úlohou vynálezu je vytvořit u výše definovaného kolejového vozidla takové konstrukční opatření a postupy, které by umožňovaly jednodušší výrobu kolejového vozidla.

Podstata vynálezu kolejového vozidla modulové konstrukce, které naplňuje výše uvedenou úlohu a jehož vagónová skříň se skládá z jednotlivě vyrobených prefabrikovaných modulů jako jsou podlahový, střešní modul a moduly postranních stěn a případně moduly koncových stěn nebo modul řídicí kabiny, které jsou navzájem spojeny v místě příslušných sousedních postranních okrajů, spočívá v tom, že ve vagónové skříni jsou umístěna fluidní a/nebo elektrická vedení, která vystupují z jednoho modulu do druhého a na nichž jsou na přechodu z jednoho modulu do druhého instalovány spojovací prostředky.

Podle dalšího provedení vynálezu, které jeho podstatu dále rozvíjí nebo konkretizuje, jsou moduly opatřeny tvarovanými profily, ve kterých jsou umístěna fluidní a /nebo elektrická vedení.

Podstata způsobu výroby kolejového vozidla podle vynálezu, při kterém se každý jednotlivý modul zcela dokončí a vyzkouší a moduly se pak smontují a bezpečně a trvanlivě navzájem spojí podél jejich sousedních okrajů podélných stran, pak spočívá vtom, že před spojením jednoho modulu s druhým se navzájem propojí příslušné spojovací prostředky elektrického a/nebo fluidního vedení.

Při stavbě kolejového vozidla podle vynálezu, určeného zvláště pro dopravu osob, jsou jednotlivé stěnové jednotky vagónové skříně vyrobeny samostatně a na rozhraní sousedních modulů jsou vybaveny nutnými mechanickými a pokud je třeba i elektrickými, pneumatickými, hydraulickými nebo optickými spojovacími prostředky. Jednotlivé moduly jsou proto vytvořeny v podstatě jako stejnoplošné nebo pouze v průřezu málo konfigurované prvky, které lze pro potřebnou pracovní operaci zvláště při montáži nebo při dohotovení modulů umístit do příznivé polohy. Moduly lze proto před jejich spojením opatřit kompletním vybavením, tudíž například příslušnými přiřazenými okny, větracími, osvětlovacími, obkladovými prvky, vzduchotechnickými, klimatizačními, signalizujícími či řídicími prvky. Mohou být přitom opatřeny konečným lakem nebo jiným způsobem povrchově upraveny, jestliže je pro jejich spojení použito postupu studených spojů, například nýtových či šroubových spojů nebo spojů

-1 CZ 286361 B6 s závěrnými kroužky. Při použití tepelných spojovacích postupů, zvláště pak laserového svařování, je účelné ponechat svařovaná okrajová místa nejdříve bez povrchové úpravy tak, že po dokončení procesu spojování za tepla jsou pouze tato místa dodatečně povrchově upravována. Přitom lze takto docílit vysokého stupně integrace už u jednotlivých modulů, přičemž se navíc naskýtá možnost prefabrikace jednotlivých modulů nezávisle na stavu montáže ostatních modulů. Kromě toho lze do značné míry předem vybavené jednotlivé moduly samostatně přezkoušet, přičemž volný prostorový přístup ke každému modulu vede ke zkrácení potřebné doby pro odstranění případných vad. Optimální kvality lze proto dosáhnout s minimální spotřebou času, přičemž i při konečné kontrole a uvedení do provozu je třeba hledat vady pouze na spojovacích místech. Na základě možnosti nezávislé výroby jednotlivých modulů při paralelně prováděných pracovních operacích se dosahuje navíc zkrácení průběžné doby potřebné pro výrobu vozidla a jeho montáž.

Základní stavební části modulů lze při diferenciální nebo sendvičové konstrukci sestavit z vnější stěny, podpěrných prvků a vnitřní stěny, které jsou spolu pevně spojeny. Při integrované konstrukci lze však také použít vytlačované tvarované profily, které jsou přednostně vyrobeny z hliníku a upraveny na délku s ohledem na vnější rozměry modulů. Části tvarovaných vytlačovaných profilů lze přitom vybavit zvláštními tvarovanými profily jako jsou C-lišty, drážky, stojinové profily, kanály a pod., které jsou přednostně umístěny v podélném směru sestavované vagónové skříně a které slouží k vedení vody, tlakového vzduchu, uložení elektrických vedení nebo jiných prostředků výstroje jako jsou prvky klimatizace, osvětlení a pod., jakož i ke konstrukci nebo montáži stavebních součástí jako jsou přístroje, montážní prvky, sedadla, popelníky. Tvarované profily jsou přitom umístěny zvláště na vnitřních stěnách a přednostně mezi vnější a vnitřní stěnou, takže lze přinejmenším do značné míry zajistit hladký vnitřní povrch interiéru vagónové skříně. Tvarované kanály mohou být přitom opatřeny průniky do vnitřku vagónové skříně a takto z nich nebo do nich podle potřeby odvádět či přivádět vyhřívací nebo chladicí vzduch. Pro vytvoření stálých zvláště zaoblených přechodů mezi střešním modulem a postranními stěnami jsou okraje podélných stran vnější stěny střešního modulu uzpůsobeny tak, že směřují přednostně radiálně směrem dolů nebo jsou takto ohnuty, čímž se umožní buď svaření protilehlých okrajů podélných stran modulů, nebo vzájemné zachycení nebo přeložení přes sebe těchto okrajů a jejich spojení technologií studených spojů. Vnitřní stěny modulů lze vytvořit tak, že se vytvoří přinejmenším do značné míry existující možnost krytého spojení, přičemž spojovací místa jsou zakryta krycími lištami nebo funkčními stavebními skupinami, jako jsou zavazadlové úložné prostory. Také okraje podélných stran vnitřní stěny střešního modulu lze ohnutím nasměrovat směrem dolů, přičemž je účelné, aby tyto okraje podélných stran byly v horizontálním směru v určité vzdálenosti od sousedních vnitřních stěn modulů postranních stěn, takže do takto vytvořené štěrbiny lze vložit směrem dolů otevřený tvarovaný stojinový profil, který poskytuje optimální možnost zakrytí a to přinejmenším ve značné míře.

Spolehlivé spojení modulů postranních stěn s podlahovým modulem vznikne, jestliže okraje podélných stran nosných stavebních částí, směřující směrem dolů, přesahují přes vnější stěny příslušných vnitřních stěn a jsou pevně a těsně spojeny s příslušnými sousedními okraji podlahového modulu. Přitom mohou být okraje podélných stran podlahového profilu odkloněny směrem dolů paralelně k sousedním okrajům podélných stran postranních stěn tak, že tato zvětšená plošná oblast zajišťuje stabilní a spolehlivé spojení mezi podlahovým modulem a ostatní konstrukcí vagónové skříně.

Jestliže je třeba sestavit pomocí modulů kolejové vozidlo s řídicí kabinou, je účelné vytvořit nejméně jeden modul čelní stěny k této řídicí kabině. Přitom je účelné, aby podlahový modul přesahoval moduly postranních stěn a střešní modul alespoň na konci podélné stěny tak, aby byla řídicí kabina uložena na přesahující části podlahového modulu.

-2CZ 286361 B6

Při výrobě modulů je možné vytvořit vnitřní jakož i vnější stěnu modulu postranní stěny jako uzavřenou plochu a potřebné otvory pro okna a dveře nebo další provést teprve při dalším zpracování příslušného modulu. Moduly postranních stěn lze také vytvořit z vícero, ve stavební poloze v jedné rovině nad sebou uspořádaných a na okrajích podélných stran na sebe napojených, tvarovaných profilových částí, přičemž tvarované profily v místě dveří, oken a pod. lze předem upravit na odpovídající délku. Přitom lze základní stavební část modulu umístit k příslušným zpracovatelským strojům do polohy, která je příznivá pro provádění pracovních operací a dále se bude postupovat účelně tak, že každý modul bude samostatně přinejmenším ve značné míře kompletně vyroben a přezkoušen předem a v návaznosti na to budou moduly postupně sestaveny, přičemž jejich pevné spojení bude pak provedeno na sousedních podélných postranních okrajích. Přitom je účelné provést instalaci velkých přístrojů, sedadel a podobného konečného vybavení, která narušuje montážní proces teprve po ukončení spojovacích operací.

Přehled obrázků na výkresech

Vynález je dále blíže vysvětlen pomocí schematických výkresů a příkladu provedení. Na výkrese značí obr. 1 vagonovou skříň kolejového vozidla modulové konstrukce a v třírozměrném pohledu, obr. 2 příčný řez montovanou vagonovou skříní, obr. 3 pohled na střešní modul v obrácené poloze, obr. 4 příčný řez vagonovou skříní s osazenými sedadly a obr. 5 boční pohled na kolejové vozidlo s řídicí kabinou.

Příklady provedení vynálezu

Kolejové vozidlo 1 má vagonovou skříň 2, která spočívá na podvozcích 3, které mohou být provedeny jak poháněné otočné podvozky nebo jednoduché podvozky. Vagónová skříň 2 koncového vagónuje na čele opatřena řídicí kabinou 4 jak je znázorněno na obr. 5.

Podle obr. 1 se vagónová skříň 2 skládá z podlahového modulu 5 střešního modulu 6 a dvou zvláště stejných zrcadlově vytvořených postranních modulů 7, které se však mohou také odlišovat různým nesymetrickým uspořádáním výřezů. Tyto moduly 5, 6, 7, zaujímají každý jako jeden kus celou délku kolejového vozidla 1 pokud k němu není namontována žádná řídicí kabina. Případná řídicí kabina 4 může být sestavena z malých modulů, které mohou být vytvořeny jako modul 8 kapoty řídicí kabiny 4, případně zadní stěna 9 s řídicími panely 10. V případě potřeby mohou být analogicky jako zadní stěna 9 řídicí kabiny 4 upraveny v koncové části jednotlivých vagonů moduly čelní stěny. Pro jednotlivé moduly jsou přednostně používány na požadovanou délku přiříznuté profily, vyrobené technologií vytlačování profilů, zvláště pak výhodně z hliníku. Tyto části vytlačených profilů lze podle potřeby upravit do potřebných tvarů jako jsou drážky, C-lišty, stojinové profily a kanály, které jsou přednostně umístěny v podélném směru vagónové skříně 2. Na těchto vytlačených dílech, vytvořených jako tvarované profily, lze montovat izolace, vnitřní obložení 11 stěn modulů 7 postranních stěn, vnitřní obložení 12 stropu střešního modulu 6 nebo podlahu podlahového modulu 5. Ve tvarovaných drážkách lze uložit elektrické nebo fluidní vedení ovládacích či napájecích systémů, k čemuž mohou sloužit i tvarované kanály. Tyto kanály lze přímo využít například jako řídicí a napájecí vedení pro vzduch, vodu aj. Jednotlivé moduly 6, 7 a 8 jsou v té míře jak je to možné vytvořeny jako prefabrikátové jednotky, čímž se na minimum sníží časové nároky na montážní práce v důsledku volné přístupnosti k jednotlivým vyrobeným modulům a jednoduché logistiky a ergonomických pracovních podmínek. K tomu se ještě dosáhne výrazného snížení nákladů na přezkoušení, kontrolu a uvedení do provozu, jakož i příslušných pracovních časů pro výrobu celého vozidla, protože jednotlivé moduly jsou kompletně předem vyzkoušeny a zkontrolovány. Přitom je účelné, aby na koncích elektrických a fluidních vedení byly umístěny odpovídající spojovací prostředky, které odpovídají přizpůsobeným vedením, pokračujícím na jiných modulech. Tím se dosáhne také vysoké kvality, protože případné vady lze odstranit již na modulu, kde je zajištěna lepší přístupnost při nízkých

-3CZ 286361 B6 nákladech na demontáž a montáž takže v praxi nenastanou žádná zdržení v průběžných časech výroby celého vozidla. K významnému zkrácení výrobních průběžných časů dochází také díly možnosti paralelní montáže a zkoušení modulů a tím také snížení souvisejících kapitálových nákladů jako by tomu bylo v případech, kdyby bylo kolejové vozidlo vyráběno konvenčním způsobem. Jednotlivé moduly 5, 6, 7 a 8 lze přitom dodávat s hotovým lakem nebo s jinou povrchovou úpravou. Takto zhotovené moduly jsou návazně spojeny v rámci stavebnicového systému. Spojování modulů se přitom provádí například technologií studených spojů, přednostně způsobem závěrných kroužků nebo nýtů, přičemž se zvláště osvědčily svorníky se závěrnými kroužky. Moduly jsou tímto způsobem spojeny rozebíratelně neboť tyto spojovací prostředky lze demontovat pomocí relativně jednoduchých zařízení. Samotné moduly mohou být vytvořeny jako svařované skupinové celky.

Zvláště moduly 7 postranních stěn a střešní modul 6 jsou vytvořeny ze dvou skořepin, přičemž vnější stěna 7.1, respektive 6.1, a od ní odsazená vnitřní stěna, která nese vnitřní obložení 11 respektive stropní obložení 12, je vždy vyrobena z jednoho kusu. Tvarované profily jsou přitom přednostně umístěny mezi vnější stěnou 6.1 respektive 7.1 a příslušnou vnitřní stěnou a jsou přednostně umístěny na vnitřních stěnách. Tvarované profily lze provést jak je patrné z obr. 3 například ve střešním modulu 6 jako kanály 14 nebo jako drážky 15. Pokud je kanál 14 použit pro vedení vzduchu, pak lze tento kanál 14 opatřit alespoň jedním průnikem do vnitřku vagónové skříně 2 a odvádět nebo přivádět z něj teplý nebo studený vzduch. Přinejmenším střešní modul 6 případně však i moduly 7 postranních stěn lze opatřit integrovanými osvětlovacími prvky 16 a obkladovými prvky a pod.. V modulech 7 postranních stěn lze rovněž provést výřezy pro okna 17 nebo dveře 18 a tyto stavební prvky lze pak dále osadit.

Kompletní moduly, opatřené před spojením vším vybavením, zvláště příslušnými okny 17, větracími, osvětlovacími prvky 16. topnými, chladicími, signalizačními, řídicími a/nebo podobnými stavebními prvky a s konečnou lakovou úpravou, případně jinou povrchovou úpravou jsou při montáži ustaveny do jejich předepsané montážní polohy, přičemž se propojí příslušná vedení a pod.. V návaznosti na to se pevně a těsně navzájem spojí moduly 7 postraních stěn se střešním modulem 5 podél vzájemně sousedících okrajů 19 podélných stran vnějších stěn 6.1 a 7.1. Pokud spojení není provedeno nýty, nýbrž například laserovým svařováním, neopatří se úzké pásy podél okrajů 19 podélných stran konečným lakem případně jinou povrchovou úpravou. Tyto úzké pásy lze po svaření a očištění svarů na montážním místě ještě opatřit nutnou povrchovou úpravou nebo krycími lištami, nalepenými pásy, fóliemi apod.

K zajištění spolehlivého spojení modulů jsou okraje 19 podélných stran vnější stěny 6.1 střešního modulu 6 upraveny nebo ohnuty tak, že směřují dolů. Okraje 19 podélných stran střešního modulu 6 stejně tak jako okraje postranního modulu 7 lze při svaření přiložit na tupo nebo tak, aby se při použití studeného spoje ve formě nýtů v dostatečné míře překrývaly. Přitom mohou být potřebné otvory pro nýty v okrajových pásech příslušných okrajů 19 podélných stran provedeny předem. Také okraje 20 podélných stran vnitřní stěny střešního modulu 6 jsou zahnuty směrem dolů tím způsobem, že okraje 20 podélných stran ve vagónové skříni 2 jsou v horizontálním směru v určité vzdálenosti od sousedních okrajů 20 podélných stran vnitřních stěn vnitřního obložení 11 modulů 7 postranních stěn a ve vertikálním směru se překrývají. Do tímto způsobem vytvořené štěrbiny mezi sousedními okraji 20 podélných stran vnitřních stěn vnitřního obložení 11 a stropního obložení 12 lze vložit spojovací prostředky 21, například dolů směrem dolů otevřený stojinový U profil nebo vzduchový kanál, který je upevněn na příslušných okrajích 20 podélných stran. Tím se naskytuje možnost optického ukrytí soustavy nýtů, šroubů nebo dalších upevňovacích prostředků.

V místě podlahového modulu 5 jsou dolů směřující okraje 19 podélných stran vnějších stěn 7.1 vytvořeny tak, že přesahují směrem dolů směřující okraje 20 podélných stran příslušných vnitřních stěn vnitřního obložení 11. Tyto spodní okraje 19 podélných stran jsou pevně a těsně spojeny s odpovídajícími okraji 19 podélných stran podlahového modulu 5 pomocí nýtových

-4CZ 286361 B6 spojů nebo svařením. Přitom jsou okraje 19 podélných stran podlahového modulu 5 zahnuty směrem dolů rovnoběžně se sousedními okraji 19 podélných stran modulů 7 postranních stěn, takže je takto zajištěn dostatečný přesah pro spojovací prostředky a tím i spolehlivé, tuhé upevnění vrchních modulů 7 postranních stěn s podlahovým modulem 5.

Za účelem přístavby řídicí kabiny 4 přesahuje podlahový modul 5, jak je patrné z obr. 5, moduly 7 postranních stěn a střešní modul 6 na konci podélné strany tak, že na volném vyloženém předním úseku podlahového modulu 5 lze instalovat řídicí stanoviště, kabinu 4. Čelní stěna 9, uzavírající vagonovou skříň 2, představuje přitom spojovací člen mezi vagonovou skříní 2 a řídicí kabinou 4.

Po vzájemném spojení modulu 5, 6, 7 a 8 následuje konečná montáž vybavení každého kolejového vozidla tak, že jsou například na podlahový modul 5 upevněna sedadla a instalovány předem vyzkoušené transformátory, klimatická zařízení, elektrické kontrolní přístroje a podobně. Pak je nutno pouze přezkoušet funkci celého vozidla a uvést jej do provozu.

Moduly jsou pro účely jejich výroby upnuty do přípravků, které umožňují stanovit pro každý pracovní proces optimální pracovní polohu, zvláště z ergonomických hledisek.

Průmyslová využitelnost

Vagonovou skříň podle vynálezu a způsob její výroby lze využít při konstrukci, výrobě a montáži všech typů vagonů včetně trakčních jednotek, zejména však těch typů, které jsou určeny pro osobní dopravu.

Claims (3)

1. Kolejové vozidlo s vagonovou skříní, modulové konstrukce, jehož vagónová skříň se skládá z jednotlivě vyrobených prefabrikovaných modulů, jako jsou například podlahový modul, střešní modul a moduly postranních stěn a případně moduly koncových stěn nebo modul řídicí kabiny, které jsou navzájem spojeny v místě příslušných sousedních okrajů podélných stran, vyznačené tím, že ve vagónové skříni (2) jsou umístěna fluidní a/nebo elektrická vedení, která vystupují z jednoho modulu (5, 6, 7, 8) do druhého a na nichž jsou na přechodu z jednoho modulu (5, 6, 7, 8) do druhého instalovány spojovací prostředky.

2. Kolejové vozidlo podle nároku 1, vyznačené tím, že moduly (5, 6, 7, 8) jsou opatřeny tvarovanými profily, ve kterých jsou umístěna fluidní a /nebo elektrická vedení.

3. Způsob výroby kolejového vozidla podle nároku 1 nebo 2, při kterém se každý jednotlivý modul zcela dokončí a vyzkouší a takto hotové moduly se pak smontují a bezpečně a trvanlivě navzájem spojí podél sousedních okrajů podélných stran, vyznačený tím, že před spojením jednoho modulu s druhým se navzájem propojí příslušné spojovací prostředky elektrického a/nebo fluidního vedení.